Floris de Lange (1977) heeft zowel zijn master Artificial Intelligence als zijn PhD Cognitive Neuroscience cum laude behaald aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Kort daarna heeft hij het Predictive Brain Lab bij het Donders Instituut opgezet en sinds 2018 is hij hoogleraar Waarneming en Cognitie aan de Radboud Universiteit. De Lange is alumnus van De Jonge Akademie.
De Lange heeft diverse prijzen en een groot aantal subsidies voor zijn onderzoek ontvangen, waaronder een ERC Starting Grant, ERC Consolidator Grant, een Veni- en Vidi subsidie van NWO en de prestigieuze Heineken Young Scientist Award (2012) voor Cognitiewetenschap. In 2020 werd een TV-uitzending gewijd aan zijn onderzoek in de VPRO-serie Grote Vragen.
Website
Het voorspellende brein
Gedachtenlezen met MRI-scanners, het menselijke brein als voorspellingsmachine – het onderzoek van Floris de Lange klinkt bijna als een science-fiction film. De Lange is al jaren gefascineerd door de menselijke psyche. Het feit dat zijn vader te maken kreeg met een zware depressie, versterkte zijn interesse alleen maar meer. Daardoor besefte De Lange dat wat we waarnemen door onze hersenen wordt gecreëerd, en dat ieder brein dan ook zijn eigen unieke waarnemingen vervaardigt.
Ons brein maakt de hele dag door voorspellingen. Als je de voordeur wil openen, voorspellen je hersenen hoe krachtig je de deurklink omlaag moet drukken, en als je een doosje eieren uit de koelkast pakt, voorspelt het brein hoe zwaar het doosje ongeveer zal wegen. Deze verwachtingspatronen komen goed van pas bij het opmerken van veranderingen, bijvoorbeeld als het eierdoosje lekt vanwege een gebroken ei. Daar kun je dan snel op reageren. De Lange toonde aan dat voorspellingen het brein energiezuiniger maken: op die manier kun je rekenkracht bewaren voor het verwerken van informatie die afwijkt van de verwachting.
Het onderzoek van de Lange richt zich met name op de vraag hoe de voortdurende stroom van voorspellingen van onze hersenen op neurobiologisch niveau tot stand komt. Waar zit bijvoorbeeld voorkennis in het brein (in het geval van het eierdoosje is die voorkennis onder meer het feit dat je je herinnert hoeveel eieren er nog in zaten), en hoe wordt die informatie gecombineerd met nieuwe input vanuit je zintuigen? Het zijn vragen die nog amper zijn onderzocht.
Dankzij De Langes doortastende onderzoekswerk staat inmiddels vast dat ons brein geen machine is die informatie passief verwerkt, zoals lange tijd werd gedacht. Integendeel: het brein is een voorspellingsmachine die alles wat het leert actief gebruikt om de toekomst te voorspellen. Daarnaast toonde De Lange aan wanneer, hoe en waarom het visuele brein voorspellingen combineert met visuele informatie. Een baanbrekend inzicht was dat voorkennis zich in een andere laag van het brein bevindt dan binnenkomende informatie. Als je verwacht een konijn te gaan zien, dan zit die verwachting in een andere laag dan wanneer je het konijn daadwerkelijk ziet. Deze kennis kan onder meer helpen om beter te begrijpen wat er mis gaat bij mensen met schizofrenie die het onderscheid tussen de realiteit en gedachten niet goed meer kunnen maken.
Een thema waar De Lange zich momenteel op richt, is wat er gebeurt in het brein op het moment dat we worden verrast. Mensen zijn nieuwsgierige wezens en voortdurend op zoek naar verrassingen en avonturen, terwijl dat juist de situaties zijn waarin het brein weinig kan voorspellen. De Lange bestudeert hoe dat proces precies werkt en wat het brein aan die nieuwsgierigheid heeft.
